渐开线圆柱齿轮精度
渐开线圆柱齿轮的精度标准
1、齿轮的精度等级
GB/T10095.1-2008对轮齿同侧齿面偏差— —齿距、齿廓、螺旋线和切向综合偏差的 公差, 规定了13个精度等级，用数字0～ 12由高到低的顺序排列，其中0级精度最 高，12级是最低的精度等级。
渐开线圆柱齿轮的精度标准
GB/T10095.2-2008对径向综合偏差F”i和f ”i 规定了9个精度等级，其中4级精度最高， 12级精度最低。
沿齿高方向的接触斑 点，主要影响工作 的平稳性 hc / h×100%
h hc
b b’
c
接触斑点
齿轮副的精度.4
齿轮副的接触斑点综合反映了齿轮副的加工 偏差和安装误差，是评定齿轮接触精度 的一项综合性指标，常标注在齿轮装配 图的技术要求中。
表7.27 齿轮装配后的接触斑点（摘自GB/Z18620.4-2008）
0.06(Dd/b)Fβ
0.06Fp
图7.29 由一个圆柱面和一个端面确定的基准轴线
齿轮安装基准的确定.3
④ 两个中心孔确定的齿轮轴的基准轴线 齿轮轴通常把零件安装在两端的顶尖上加工
和检测，以此确定基准轴线，且轴承的安 装面相对于中心孔规定较高的跳动公差。
图7.30 用中心孔确定的基准轴线
（2）齿轮坯的几何公差
L 2b F
f 2 f
图7.31 齿轮副轴线的平行度偏差和中心距偏差
齿轮副的精度.2
（3）接触斑点
是指对装配好的齿 轮副，在轻微制 动下，运转后齿 面上分布的接触 擦亮痕迹，见图 7.32。
图7.32 接触斑点分布示意图
齿轮副的精度.3
沿齿长方向的接触斑 点，主要影响齿 轮副的承载能力 bc / b×100%
渐开线圆柱齿轮的精度标准
b’ c
h
hc
接触斑点
齿轮副的精度.4
齿轮副的接触斑点综合反映了齿轮副的加工 偏差和安装误差，是评定齿轮接触精度 的一项综合性指标，常标注在齿轮装配 图的技术要求中。
表7.27 齿轮装配后的接触斑点（摘自GB/Z18620.4-2008）
2、齿轮副的侧隙
在齿轮的设计中，为了保证啮合传动比的 恒定，消除反向的空程和减少冲击，都 是按照无侧隙啮合进行设计。 但在实际生产过程中, 为保证齿轮良好的润 滑，补偿齿轮因制造偏差、安装误差以 及热变形等对齿轮传动造成不良的影响, 必须在非工作面留有侧隙。
基准面和工作安装面的形状公差见表7.23
安装基准面的跳动公差
表7.24 安装基准面的跳动公差
表面粗糙度的选择
齿轮各表面的粗糙度，将影响到齿轮的加工
方法、使用性能和经济性，见表7.25。
表7.25 齿轮各表面的表面粗糙度Ra推荐值
4、齿轮精度的标注
齿轮工作图上，应标注齿轮的精度等级、检 验组公差、齿厚偏差的数值。 视图上直接标注齿顶圆直径及公差、分度圆 直径、齿宽及公差、孔（轴）直径及公差、 定位面及其要求、表面粗糙度等。
（1）齿侧间隙的分类
圆周侧隙 jwt：是指安 装好的齿轮副，当 其中一个齿轮固定 时，另一齿轮所能 转过节圆弧长的最 大值。
齿轮副的侧隙
齿侧间隙的分类
法向侧隙 jbn ：是 指安装好的齿轮 副，当工作齿面 接触时，非工作 齿面间的最小距 离。
图7.33 用塞尺测量齿轮副的法向侧隙jbn
jbn jwt con wt conb
2、齿轮偏差的允许值
(1) 齿距偏差（±fpt和Fp）值见表7.16，Fpk值 可用±fpt值计算求得。 (2) 齿廓总偏差Fα和fi’/K值见表7.17。 (3) 螺旋线偏差（Fβ、ffβ和±fHβ）值见表7.18。 (4) 齿廓偏差（f fα和±fHα）值见表7.19。 (5) 径向跳动公差Fr见表7.20。 (6) 径向综合偏差（Fi”和fi”）值见表7.21。
1圆柱齿轮精度(GB10095-88)
注：主传动齿轮或重要的传动，偏上限选择；辅助传动或一般传动，居中或偏下限选择。
表２各类机器所用齿轮传动的精度等级范围机器类别机器类别精度等级精度等级汽轮机金属切削机床航空发动机轻型汽车载重汽车３￣６３￣８４￣８５￣８７￣９拖拉机通用减速器锻压机床起重机农业机械６￣８６￣８６￣９７￣１０８￣１１表３常用精度等级齿轮的加工方法及应用范围精度等级５级（精密级）６级（高精度级）７级（比较高的精度级）８级（中等精度级）９级１０级（低精度级）加工方法齿面最终精加工齿面粗糙度Ｒａ／μｍ应用范围效率（％）③在周期性误差非常小的精密齿轮机床上展成加工精密磨齿。
大型齿轮用精密滚齿滚切后，再研磨或剃齿０．８在高精度的齿轮机床上展成加工精密磨齿或剃齿在高精度的齿轮机床上展成加工不淬火的齿轮推荐用高精度的刀具切制。
淬火的齿轮需要精加工（磨齿、剃齿、研磨、珩齿）精密的分度机构用齿轮；用于高速、并对运转平稳性和噪声有比较高的要求的齿轮；高速汽轮机用齿轮；８级或９级齿轮的标准齿轮①①用于在高速下平稳地回转，并要求有最高的效率和低噪声的齿轮；分度机构用齿轮；高速减速器的齿轮；飞机、汽车和机床中的重要齿轮②①用于高速、载荷小或反转的齿轮；机床的进给齿轮；需要运动有配合的齿轮；中速减速器的齿轮；飞机、汽车制造中的齿轮②①对精度没有特别要求的一般机械用齿轮；机床齿轮（分度机构除外）；特别不重要的飞机、汽车拖拉机齿轮；起重机、农业机械、普通减速器用齿轮、用于对精度要求不高，并且在低速下工作的齿轮９９（９８．５）以上９９（９８．５）以上９８（９７．５）以上９７（９６．５）以上９６（９５）以上用展成法或仿型法加工用任意的方法加工不磨齿。
必要时剃齿或研磨不需要精加工１２．５２５３．２￣６．３１．６００．８注：本表不属国家标准，仅供参考。
①Ⅱ组精度可以降低１级；②Ⅰ组精度可以降低１级；③括号内的效率是包括轴承损失的数值。
表４齿轮圆周速度与最低精度（Ⅱ组）的关系直齿斜齿（平行轴）最低精度Ⅱ组等级（）ν≥１５１５＞ν≥１０１０＞ν≥６６＞ν≥２２＞ν≥３０３０＞ν≥１５１５＞ν≥１０１０＞ν≥４４＞ν５６７８９圆周速度ν／（ｍ／ｓ）注：本表不属国家标准，仅供参考。
渐开线圆柱齿轮的精度标准课件
渐开线圆柱齿轮的应用领域
工业制造领域
渐开线圆柱齿轮广泛应用于各种 工业制造领域，如机械、汽车、
航空航天、电子等。
传动系统领域
渐开线圆柱齿轮作为传动系统的重 要元件，被广泛应用于各种传动系 统，如变速箱、减速器、传动轴等 。
精密仪器领域
由于渐开线圆柱齿轮具有高精度、 高稳定性等优点，也被广泛应用于 各种精密仪器领域，如测量仪器、 光学仪器等。
根据齿轮加工要求，选用合适的刀具 和夹具，确保加工过程的稳定性。
提高测量精度
采用高精度测量设备，提高测量精度 ，确保加工质量。
提高装配精度
严格控制零件配合和轴线平行度等参 数，提高装配精度。
05
CATALOGUE
渐开线圆柱齿轮的精度检测与评估
齿轮精度检测方法
直接测量法
通过使用测量仪器直接测量齿轮的齿距、齿厚、 齿廓等参数，以此评估齿轮的精度。
根据实际需求对齿轮设计方案进行优化， 如改变模数、压力角等参数，以提高齿轮 的传动性能和精度。
采用高性能材料
加强热处理工艺
选用具有高强度、高耐磨性的材料，如合 金钢、陶瓷等，以提高齿轮的精度和使用 寿命。
通过改进热处理工艺，提高齿轮材料的硬 度和稳定性，降低使用过程中的变形和磨 损。
06
CATALOGUE
齿轮精度标准的选用原则
根据使用要求
不同的使用场合对齿轮传动的 精度要求不同，需要根据实际
情况选择适当的精度等级。
根据负荷情况
齿轮传动的负荷大小直接影响 齿轮的精度要求，负荷越大要 求的精度等级越高。
根据材料和热处理
材料和热处理方法的选择对齿 轮精度的影响较大，需要根据 实际情况选择适合的材料和热 处理方法。
7_3渐开线圆柱齿轮精度的评定指标
属于综合精度
切向综合总偏差 一齿切向综合总偏差
通常用单面啮合综合检 查仪（单啮仪）测量
切向综合偏差的检测
单面啮合综合检查仪（单啮仪）
切向综合偏差的检测
单啮
测量齿轮
被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合。
理想精确齿轮
单面啮合
被测齿轮
产品齿轮
1）切向综合总偏差 Fi'
切向综合总偏差是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单 面啮合时，被测齿轮一转内，齿轮分度圆上实际圆周位移与 理论圆周位移的最大差值。
实际齿廓偏离设计齿廓的量称为齿廓偏差，它在端平 面内且垂直于渐开线齿廓的方向计值。
渐开线圆柱齿轮轮齿同侧齿面的齿廓偏差用于控制实 际齿廓对设计齿廓的变动。
齿廓偏差包括：
齿廓总偏差 齿廓形状偏差 齿廓倾斜偏差
设计齿廓——
是指符合设计规定的齿廓，当无特别规定时是指端面 齿廓。
简单，操作方便，测量效率 高，
径向综合总偏差只能反映齿 轮的径向误差，不能反映切 向误差。不能确切和充分地 表示齿轮运动精度。
中等精度大批量生产中应用 比较普遍。
单啮仪——
用于检测切向综合偏差和一齿切向综 合偏差。
单啮仪结构复杂，价格昂贵。 实测齿轮与测量齿轮处于无载的单面
啮合状态，比较接近齿轮传动的实际 工作状态。 适用于较重要的齿轮的检测。
它影响齿轮啮合过程中的接触状况，影响齿面载 荷分布的均匀性。
螺旋线偏差包括——
螺旋线总偏差 螺旋线形状偏差 螺旋线倾斜偏差
ⅰ）设计螺旋线：未修 形的螺旋线；实际螺旋 线：在减薄区内具有偏 向体内的负偏差。 ⅱ）设计螺旋线：修形 的螺旋线（举例）；实 际螺旋线：在减薄区内 具有偏向体内的负偏差。 ⅲ）设计螺旋线：修形 的螺旋线（举例）；实 际螺旋线：在减薄区内 具有偏向体外的正偏差。
渐开线圆柱齿轮精度GB10095
3.5~6.3 13 20 32 50 71 90 112 5 7 10 14 20 28 45 3.6 5.5 9 14 20 28 40 630 1000 20 32 50 80 112 160 224 400 800
6.3~10 14 22 36 56 80 100 125 5.5 7.5 11 16 24 36 56 4.5 7 11 18 25 36 50 1000 1600 25 40 63 100 140 200 280
10~12 16 25 40 63 90 112 160 6 9 13 18 26 40 63 5 8 13 20 28 40 56 1600 2500 28 45 71 112 160 224 315
1~3.5 13 20 32 50 71 90 112 5.5 8 11 17 24 36 56 3.6 5.5 9 14 20 28 40 2500 3150 36 56 90 140 200 280 400
100 160 8 10 12 16 20 32 50 400 800 8 12 20 32 45 63 90
160 250 10 12 16 19 24 38 60 800 1600 10 16 25 40 56 80 112
250 400 12 14 18 24 28 45 75
说明：1.本表中 Fp 和 Fpk 按分度园弧长 L 查表，
3.5~6.3 10 16 25 40 56 71 100 4.5 6 8 11 16 22 36 3.6 5.5 9 14 20 28 40 50 125 400
6.3~10 11 18 28 45 63 86 112 5 6.5 9 13 19 28 45 4 6 10 16 22 32 45 80
小模数渐开线圆柱齿轮精度
小模数渐开线圆柱齿轮精度
小模数渐开线圆柱齿轮精度是指齿轮制造的精确程度，包括齿轮的齿形、齿向、齿圈径向跳动等方面的误差。
对于小模数齿轮，其精度一般应符合相应的精度等级要求，如IT6、IT7、IT8等。
在选择小模数渐开线圆柱齿轮的精度时，需要考虑以下因素：
1. 使用要求：对于不同的使用场合，对齿轮的精度要求不同。
例如，对于高精度传动系统，需要选择高精度的齿轮；而对于一般传动系统，选择适度的精度即可。
2. 制造工艺：齿轮的制造工艺也会影响其精度。
例如，采用精密磨削和滚齿加工可以获得更高的精度。
3. 成本：精度越高，齿轮的制造成本也会相应增加。
因此，需要在满足使用要求的前提下，考虑成本因素。
总之，选择合适的小模数渐开线圆柱齿轮精度对于保证齿轮传动的平稳性、降低噪音和提高使用寿命都具有重要意义。
第十一章渐开线圆柱齿轮精度与检测
号发生器1和2将标准蜗杆和被测齿轮的角位移变成电信号和，并根据标准蜗杆
头数k及被测齿轮的齿数Z，通过分频器进行分频，使两个圆光栅盘发出的脉冲
信号变成同频信号，将这两列同频信号输入比相计进行比较。当被测齿轮有误差
时，将引起被测齿轮回转角误差，此微小的回转角误差将变为两列电信号的相位
差。经比相计输出，通过记录器将此误差记录在与被测齿轮同步旋转的圆形记录
（Z/28）齿距累积总偏差( F)p：是指齿轮同侧齿面任意弧段内的最大齿距累积偏差 。表现为齿距累积偏差曲线的总幅值。 K=1～Z
F p 反映了一转内任意个齿距的最大变化，它直接反映齿轮的转角误差，是 几何偏心和运动偏心的综合结果，也比较全面地反映齿轮的传递运动准确性， 是一项综合性的评定指标。
齿距累积偏差
F i '是几何偏心、运动偏心等加工误差的综合反映，是周期误差，是评定
齿轮传递运动准确性的最佳综合评定指标。
（2）一齿切向综合偏差 f i' 是指被测齿轮与理想精确的测量齿轮单面啮合时，在被测齿轮一齿距角内
，实际转角与公称转角之差的最大幅度值，以分度圆弧长计值。
它综合反映了基本偏差、齿形误差等短周期误差，是评定齿轮传动平稳性
➢ 2）运动偏心
由于机床分度蜗轮的加工误差及 安装偏心e蜗所引。 ➢3）机床传动链的高频误差
由于机床分度蜗杆的径向跳动和 轴向窜动。 ➢4）滚刀的安装误差和加工误差
如滚刀偏心、轴向窜动及刀具齿 形角误差等。
上述误差归纳起来又可分为：长周期误差和短周期误差二种：
❖ 长周期误差 误差以齿轮一转为周期。如几何偏心、运动偏心引起的误差。主要
ω2
N A2
A1
B2
B1
从动轮基节 Δ
渐开线圆柱齿轮精度GB10095
6.3~10 8 13 20 32 45 56 90 4.5 6 8 12 17 22 36 3.6 5.5 9 14 20 28 40 20 32 5 8 12 20 28 40 56
1~3.5 9 15 22 36 50 63 80 4 5.3 7 9 13 18 28 2.8 4.5 7 11 16 22 32 32 50 5.5 9 14 22 32 45 63
1~3.5 6 10 16 25 36 45 71 3.6 4.8 6 8 11 14 22 2.5 4 6 10 14 20 28 0 11.2 2.8 4.5 7 11 16 22 32
0 125 3.5~6.3 7 11 18 28 40 50 80 4 5.3 7 10 14 20 32 3.2 5 8 13 18 25 36 11.2 20 4 6 10 16 22 32 45
80 6 10 16 25 36 50 71 160 8 12 20 32 45 63 90
10~12 13 20 32 50 71 90 125 5.5 7.5 11 16 22 32 50 4.5 7 11 18 25 36 50 160 315 11 18 28 45 63 90 125
1~3.5 11 18 28 45 63 80 100 4.5 6.5 9 12 17 25 40 3.2 5 8 13 18 25 36 315 630 16 25 40 63 90 125 180
渐开线圆柱齿轮精度 GB10095-88
齿圈径向跳动公差 Fr 值
齿形公差 ff 值
齿距极限偏差±fpt 值
单位：μ m
齿距累积偏差 Fp 及 K 个周节累积公差 Fpk
分度园直径 法向模
精度等级
渐开线圆柱齿轮精度标准及应用
渐开线圆柱齿轮精度标准及应用
渐开线 圆柱齿 轮的精 度—检 测标准 体系
GB/T 10095.1—2008 对渐开线圆柱齿轮给出了轮齿同侧 齿面偏差的定义和允许值；
GB/T 10095.2—2008 给出了径向综合偏差与径向跳动的 定义和允许值；
GB/Z 18620.1—2008 GB/Z 18620.2—2008 GB/Z 18620.3—2008 GB/Z 18620.4—2008
接触斑点包括形状、 位置、大小三方面 的要求。
接触斑点的
沿齿宽方向——接触斑点长度 b与'' 工作长度 b'之比
评定用百分
比来确定：
沿齿高方向——接触斑点高度 h''与工作高度 h '之比
19
表1-8 直齿齿轮的接触斑点（GB/Z 18620.4—2008）
例如，某直齿齿轮的接触斑点中，高度hc1 50%h的斑点长
设计者根据齿轮传动的用途和工作条件的不同，通常是根据齿轮传动 性能的主要要求，首先确定精度要求高的使用要求的评定指标精度等级， 然后再确定其余评定指标的精度等级。
8
表1-1 各类机械产品中的齿轮常用的精度等级范围
9
表1-2 4~9级齿轮的切齿方法、应用范围及与传动平稳的 精度等级相适应的齿轮圆周速度范围
10
(2)精度项目的选择
精密项目的选用主要考虑精度级别、项目间的协调、 生产批量和检测费用等因素。见表1-3到表1-7。
精度等级较高的齿轮：应该选用同侧齿面的精度项目，如齿廓 公差、齿距公差、齿线公差、切向综合 公差等；
精度等级较低的齿轮：可以选用径向综合公差或径向跳动公差 等双侧齿面的精度项目。因为同侧齿面 的精度项目比较接近齿轮的实际工作状 态，而双侧齿面的精度项目受非工作齿 面精度的影响，反映齿轮实际工作状态 的可靠性较差。
GB渐开线圆柱齿轮精度2017
渐开线圆柱齿注意：本程序有“单变量求解”，应从工具--选项说明：请在兰色框中输入有 效 齿 宽b齿 顶 高 系 数ha* = 1齿顶倒棱系数hd*顶 隙 系 数c*c*0.25注：齿厚极限偏差共14种，越往后间隙越大：C =+fpt，D=0，E =-2fpt，上、下偏差的具体数值，则不认齿厚上、下偏差种跨棒距测量棒（球）直径：注：如不输入圆棒（球）直径实际值，则默认其参考值圆棒（球）直径参考值dp 20圆棒（球）直径实际值法向压力角αn0.34906585弧度0.0149(INVαn)20度20度.分秒端面压力角αt0.34906585弧度0.0149(INVαt)分度圆柱螺旋角βf0弧度0度0度.分秒节圆柱螺旋角β'0弧度基圆柱螺旋角βb0弧度顶圆柱螺旋角βa0弧度标准中心距a0350毫米实际中心距a350毫米端面模数m t 3.5毫米分度圆直径d149毫米 d 2节圆直径 d 1'49毫米 d 2'基圆直径 d b146.04493842毫米 d b2端面啮合角αt'0.34906585弧度20度法向啮合角αn'0.34906585弧度20度法向齿距p n10.99557429毫米端面齿距p t10.99557429毫米基 圆齿距pbt10.33246002毫米10.332毫米端面总变位系数x tΣ0法向总变位系数x nΣ0径向变位系数x t10.6x t2法向变位系数x n10.6x n2中心距变动系数y t0齿顶高变动系数Δyt0齿顶高h a1 5.6毫米h a2齿根高h f1 2.275毫米h f2全齿高h7.875毫米齿顶圆直径 d a160.2毫米 d a2齿顶倒棱有效直径 d a1'60.2毫米 d a2'齿根圆直径 d f144.45毫米 d f2弧齿厚S t17.026462128毫米S t2接 触线长度L1215.04有效齿顶圆压力角αa1'0.6999629010.1423αa2'齿顶圆齿厚Sa10.965578363Sa2公法线长度W k127.95390609毫米14W k2W k 是 否 测？可以测量公 法 线 长 度W k1+138.28636611W k2+1卡 跨 齿 数k1+14k2+1W k+1 是 否 测？可以测量固 定 弦 齿 厚Sc n1 6.204522198毫米Sc n2固 定 弦 齿 高Hc n1 4.470869301毫米Hc n2法 向 弦 齿 厚Sx n17.002406306毫米Sx n2法 向 弦 齿 高Hx n1 5.851462385毫米Hx n2dp 107.98177178毫米dp 20圆棒（球）直径dp 112.8毫米dp 2INV αM t10.211891391INV αM t2αM t10.491305336弧度αM t2R M126.11092764R M264.6934952265.022圆棒（球）跨距M 165.02185529毫米M 2α M10.251627943α M2测 量 圆 直 径d M147.54211677d M2dx153.2dx2αx10.5246359290.0541αx2Sx1 5.543627775Sx2端面重合度ε端面 1.456纵向重合度ε纵向0总重合度ε 1.456起测展开长度ga A 4.35027806毫米起测圆半径r 起23.42987426毫米终测展开长度ga B 19.39009829毫米终测圆半径r 终30.1毫米起测展开角φa A 10.82649173度10.494终测展开角φa B48.2559358度76.581中凸点范围φ凸A 32.87400116度32.523分度圆弧长之半L m1/276.96902001L m2/2齿距累积公差F P1505050F P250505050505050505050505050505050**************齿圈径向跳动公差Fr14545*Fr2*********************************************************************************************公法线长度变动公差Fw14040*Fw2***************齿距极限偏差±f pt12020*±f pt2************************************************************************************基节极限偏差±f pb11818*±f pb2*********************************************************************************************齿形公差 f f 11414* f f 2************************************************************************************齿向公差Fβ2525252525*************齿面接触斑点按高度4040404040齿面接触斑点按长度50*********轴向齿距偏差±F px25螺旋线波度公差F fβ64切向综合公差F'i164F'i2一齿切向综合公差f'i120f'i2齿厚上偏差Ess1-0.04Ess2齿厚下偏差Esi1-0.2Esi2齿厚公差Ts10.16Ts2最小法向侧隙jn min90-40*E最大法向侧隙jn max400-200*J-50*E-200*H最小法向侧隙参考值jn min*较小侧隙140140*中等侧隙230230*较大侧隙360360*说明：中等侧隙所规定的最小侧隙，对于钢或铸铁公法线平均长度上下偏差及公差：GB 10095—88Ews-0.049Ewi-0.177Ew0.128ISO/TR 10064—2：1996Ews-0.038Ewi-0.188Ew0.15圆棒（球）跨距上下偏差及公差：GB 10095—88Ems-0.103-0.104-0.103Emi-0.373-0.375-0.373Em0.27ISO/TR 10064—2：1996Ems-0.079-0.08-0.079Emi-0.396-0.398-0.396Em0.317X方向轴线平行度公差 f x25Y方向轴线平行度公差 f y12.5中心距极限偏差±f a**************3公差组最高精度等级8齿坯公差：孔径尺寸公差IT7孔径形状公差IT7顶圆尺寸公差IT8顶圆不作为测量齿厚的基准时，顶圆尺寸公差按IT11但不大于0.35基准面径向和端面跳动18*****法向模数 3.5 3.5分度圆直径49651有效齿宽6565第Ⅰ公差组精度等级88第Ⅱ公差组精度等级88第Ⅲ公差组精度等级88单个齿距偏差±f pt1515152315151523151515231515*23***23***23***23***23***23***23***23***23***23***23***23***23***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** ************************ (法向模数) 3.5 3.5 (分度圆直径)49651 (第Ⅰ公差组精度等级)88齿距累积总偏差±F p4242421194242421194242421194242*119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119***119**************************************************************************************************************************************** (法向模数) 3.5 3.5 (分度圆直径)49651 (第Ⅰ公差组精度等级)88齿廓总偏差±F a2020203420202034202020342020*34***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 ***34 **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** ********************************************************************************(法向模数) 3.5 3.5 (分度圆直径)49651 (第Ⅰ公差组精度等级)88齿廓形状偏差±f fa1616162616161626161616261616*26***26***26***26***26***26***26***26***26***26***26***26***26***26***26***26 ***26 ***26 ***26 ***26 ***26 ***26 ***26 ***26 ***26 **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** ****************(法向模数) 3.5 3.5 (分度圆直径)49651 (第Ⅰ公差组精度等级)88齿廓倾斜偏差±f H a1313132113131321131313211313*21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21***21********************************************************************************************************************************************(有效齿宽)6565 (分度圆直径)49651 (第Ⅰ公差组精度等级)8827272733 27272733 27272733 27272733 27272733 27272733 2727*33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 ***33 **** **** **** **** **** **** ************************************************************************************************************************************ (有效齿宽)6565 (分度圆直径)49651 (第Ⅰ公差组精度等级)88螺旋线形状公差 f fβ1919192319191923191919231919192319191923191919231919*23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 ***23 **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** ************************************************************************************************************螺旋线倾斜极限偏差±f Hβ1923(法向模数) 3.5 3.5 (分度圆直径)49651 (第Ⅰ公差组精度等级)88f 'i / K4848486948484869484848694848*69***69***69***69***69***69***69***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 ***69 **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** ************************************************************重合度ε总 1.456 1.456K0.7494505490.74945055一齿切向综合公差 f 'i3651.7切向综合总公差 F 'i78170.7(法向模数) 3.5 3.5 (分度圆直径)49651 (第Ⅰ公差组精度等级)88径向跳动公差 F r3434349534343495343434953434*95***95***95***95***95***95***95***95***95***95***95***95***95***95***95***95***95 ***95 ***95 ***95 ***95 ***95 ***95 ***95 ***95 ***95 **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** **** ********************************Wk 值上偏差Ews-0.038-0.047 Wk 值下偏差Ewi-0.188-0.188 Wk 值公差Ew0.150.141 M 值上偏差Ems-0.079-0.125 M 值下偏差Emi-0.396-0.498 M 值公差Em0.3170.373******************************************************************************渐开线圆柱齿编号：（平行轴高变位圆柱齿轮传动）产品型号：订 货号：零件件号：计算人 ：计算日期：注：“度.分秒”标注示例 — 56.0638 表示56度6分38秒；35.596 表示35度59分60秒（即36度）。
渐开线圆柱齿轮的精度标准课件
渐开线具有等距性、展开性和周期性等性质，这些性质使得渐开 线在齿轮设计中具有独特的优势。
渐开线形成过程
当一个圆形的滚轮在直线上滚动时，滚轮上的任意一点都会沿直 线滚动，并形成一条渐开线。
圆柱齿轮的结构与工作原理
圆柱齿轮的结构
圆柱齿轮由齿廓、齿槽、齿根和齿面等部分组成。
圆柱齿轮的工作原理
DIN标准
DIN 3960
1974：定义了齿厚偏差和齿距偏差，适用于单个齿距偏差和齿厚偏差的测量。
DIN 7608
1983：定义了齿轮一阶运动误差的评定方法，包括一阶运动误差的定义、测量方法、评定准则等。
ANSI标准
ANSI/AGMA 2101.01-2004
定义了齿轮一阶运动误差的评定方法，包括一阶运动误差的定义、测量方法、 评定准则等。该标准与ISO 1328-1：1995类似，但有一些差异，如测量参数 和评定准则等。
当两个圆柱齿轮相互啮合时，一个齿轮的齿槽嵌入另一个齿轮的齿 廓中，从而实现动力的传递。
圆柱齿轮的传动特点
圆柱齿轮具有传动平稳、效率高、结构紧凑等优点，因此在工业领 域中得到了广泛应用。
渐开线圆柱齿轮的应用
工业传动
渐开线圆柱齿轮广泛应用于各种 工业传动系统中，如减速器、变
速器、传动装置等。
汽车制造
汽车中的变速器和传动系统广泛采 用渐开线圆柱齿轮，以确保汽车的 动力传输和行驶稳定性。
声的有效途径。
06
齿轮精度与制造工艺的关系
制造工艺对齿轮精度的影响
1 2
材料选择
选用优质材料，如高碳钢、合金钢等，能够提高 齿轮的硬度和耐磨性，从而保证齿轮精度。
热处理工艺
通过适当的热处理工艺，如淬火、回火等，可以 提高齿轮材料的物理性能，进而影响齿轮精度。
渐开线圆柱齿轮精度
26.0
37.0
53.0
75.0
106.0
280＜d≤560
2＜mn≤3.5
33.0
46.0
65.0
92.0
131.0
3.5＜mn≤6
33.0
47.0
66.0
94.0
133.0
6＜mn≤10
34.0
48.0
68.0
97.0
137.0
表5-31齿廓总公差fα值（µm）（摘自gb/t10095.1—2001）
3.5＜mn≤6
20
29
41
58
82
6＜mn≤10
21
30
42
60
85
280＜d≤560
2＜mn≤3.5
26
37
52
74
105
3.5＜mn≤6
27
38
53
75
106
6＜mn≤10
27
39
55
77
2＜mn≤3.5
6.5
9.0
13.0
18.0
26.0
3.5＜mn≤6
7.0
10.0
14.0
20.0
28.0
6＜mn≤10
8.0
11.0
16.0
23.0
32.0
280＜d≤560
2＜mn≤3.5
7.0
10.0
14.0
20.0
29.0
3.5＜mn≤6
8.0
11.0
16.0
22.0
31.0
6＜mn≤10
8.5
分度圆直径d（mm）
法向模数
圆柱齿轮精度标准
齿轮精度的标注.1
（1）精度等级标注示例如下：
7
GB/T1表示轮齿同侧齿面偏差项目应符合 GB/T10095.1的要求，精度均为7级。
齿轮精度的标注.2
标注示例如下：
7Fp 6(Fα、Fβ) GB/T10095.1—2008
齿轮各项偏差的精度等级 精度标准代号
基准面和工作安装面的形状公差见表7.23
安装基准面的跳动公差
表7.24 安装基准面的跳动公差
表面粗糙度的选择
齿轮各表面的粗糙度，将影响到齿轮的加工
方法、使用性能和经济性，见表7.25。
表7.25 齿轮各表面的表面粗糙度Ra推荐值
4、齿轮精度的标注
齿轮工作图上，应标注齿轮的精度等级、检 验组公差、齿厚偏差的数值。 视图上直接标注齿顶圆直径及公差、分度圆 直径、齿宽及公差、孔（轴）直径及公差、 定位面及其要求、表面粗糙度等。
齿轮副的精度
（2）轴线平行度偏差fΣδ 、fΣβ fΣδ是指一对齿轮的轴线在其基准平面上投影 的平行度偏差。 fΣβ 是指一对齿轮的轴线在垂直于基准平面 且平行于基准轴线的平面上投影的平行度 偏差，见图7.31。
齿轮副的精度.1
为保证载荷分布均匀性和齿面接触精度，轴 线平行度偏差应加以控制。
f
齿轮精度的标注.4
（2）齿厚偏差标注方法：
Esn s SnE ——其中Sn为法向齿厚，Esns为齿厚 sn i
的上偏差，Esni为齿厚的下偏差。
Eb n s WkE ——其中Wk为跨k个齿数的公法线长 bni
度，Ebns为公法线长度上偏差，Ebni为公法
线长度下偏差。
四、齿轮副的精度和齿侧间隙
1、齿轮副的精度 （1）齿轮副的中心距极限偏差±fa fa是指在齿轮副的齿宽中间平面内，实际中 心距与公称中心距之差。 齿轮副中心距的尺寸偏差不但会影响齿轮侧 隙，而且对齿轮的重合度产生影响 。 中心距极限偏差±fa见表7.26。
圆柱齿轮精度标准资料 共53页
L 2b
F
f 2f
图7.31 齿轮副轴线的平行度偏差和中心距偏差
齿轮副的精度.2
（3）接触斑点
是指对装配好的齿 轮副，在轻微制 动下，运转后齿 面上分布的接触 擦亮痕迹，见图 7.32。
图7.32 接触斑点分布示意图
齿轮副的精度.3
沿齿长方向的接触斑 点，主要影响齿 轮副的承载能力 bc / b×100%
沿齿高方向的接触斑 点，主要影响工作 的平稳性 hc / h×100%
h hc
b b’
c
接触斑点
齿轮副的精度.4
齿轮副的接触斑点综合反映了齿轮副的加工 偏差和安装误差，是评定齿轮接触精度 的一项综合性指标，常标注在齿轮装配 图的技术要求中。
表7.27 齿轮装配后的接触斑点（摘自GB/Z18620.4-2019）
齿轮副的精度
（2）轴线平行度偏差fΣδ 、fΣβ fΣδ是指一对齿轮的轴线在其基准平面上投影
的平行度偏差。 fΣβ 是指一对齿轮的轴线在垂直于基准平面
且平行于基准轴线的平面上投影的平行度 偏差，见图7.31。
齿轮副的精度.1
为保证载荷分布均匀性和齿面接触精度，轴 线平行度偏差应加以控制。
f
2、齿轮副的侧隙
在齿轮的设计中，为了保证啮合传动比的 恒定，消除反向的空程和减少冲击，都 是按照无侧隙啮合进行设计。
但在实际生产过程中, 为保证齿轮良好的润 滑，补偿齿轮因制造偏差、安装误差以 及热变形等对齿轮传动造成不良的影响, 必须在非工作面留有侧隙。
（1）齿侧间隙的分类
圆周侧隙 jwt：是指安 装好的齿轮副，当 其中一个齿轮固定 时，另一齿轮所能 转过节圆弧长的最 大值。
齿轮精度的标注.2
渐开线圆柱齿轮精度的评定指标
常见的渐开线圆柱齿轮精度评定标准
1 ISO 1328
国际标准化组织制定的齿轮精度评定标准。
2 AGMA 2000
美国齿轮制造商协会发布的标准。
精度评定指标的意义和作用
1 质量检测
通过评定精度，可以检测齿轮的质量并确保其正常运行。
2 性能保证
精度评定有助于保证齿轮的性能，确保传动效率和传动效果。
3 标准对比
通过参照评定标准，可以比较齿轮的精度，并做出相应的改进和调整。
渐开线圆柱齿轮精度提升的方法和策略
1
优化制造工艺
改善加工工艺和质的材料制造齿轮，提高齿轮的耐磨性和各项机械性能。
3
精确的装配与调整
采用精确的装配和调整技术，确保齿轮的配合和传动性能。
总结和展望
渐开线圆柱齿轮精度的评 定指标
通过评定渐开线圆柱齿轮的精度，可以确保其质量和可靠性。本演示将介绍 精度评定的定义、等级、测试方法，以及常见评定标准、意义和提升方法。
齿廓误差的定义
1 齿廓误差
齿廓误差是衡量齿轮形状偏离理想形状的指标。它可以通过对比理想齿形和实际齿形的差异来评定。
渐开线圆柱齿轮的精度等级
等级1
用于高速和高要求的传动装 置，精度高。
等级2
用于一般工程机械和精密仪 器，精度适中。
等级3
用于一般传动装置，要求较 低的精度。
渐开线圆柱齿轮精度测试方法
接触刻度法
通过齿轮与测量仪器之间的接触 来测量齿轮的精度。
齿轮齿形测量法
使用光学或机械仪器来测量齿轮 的齿形。
渐开线圆柱齿轮的结构与精度
渐开线圆柱齿轮的结构与精度
1.2 渐开线圆柱齿轮的精度
齿轮作为重要的传动零件，其制造和安装精度在一定程度上影 响着整个机械传动的精度和质量。
1．对齿轮传动的使用要求 （1）传递运动的准确性 传递运动的准确性，是指齿轮在一转范围内，传动比的变动量 尽量小，从而保证从动齿轮与主动齿轮的运动协调。 （2）传动的平稳性 传动的平稳性，是指齿轮在一转范围内，瞬时传动比的变化尽 量小，从而减小齿轮传动中的冲击、振动和噪声，保证传动平稳。 （3）载荷分布的均匀性 载荷分布的均匀性，是指要求一对齿轮啮合时，工作齿面能够 较全面地接触，使齿面上的载荷分布均匀，减少齿面磨损，避免因 应力集中而造成轮齿折断，从而使齿轮传动有较高的承载能力和较 长的使用寿命。 以上三项使用要求属于精度要求。
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机械设计基础
齿顶圆直径da≥400mm时，一般采用铸造结构，如图10-19所示 的轮辐式结构。
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机械设计基础
Machine Design Foundation
渐开线圆柱齿轮的结构与精度
式锻造齿轮
图10-18 圆盘式锻造齿轮
图10-19 轮辐式锻造齿轮 返回
机械设计基础
机械设计基础
机械设计基础
Machine Design Foundation
渐开线圆柱齿轮的结构与精度
1.1 渐开线圆柱齿轮的结构
齿轮的结构型式主要由轮坯材料、几何尺寸、加工工艺、生产 批量、使用要求、经济性等因素确定。通常先按齿轮直径的大小，
选择合适的结构型式，然后再根据经验数据，决定各部分的尺寸。 对于直径很小的齿轮，如果分度圆直径d与轴的直径ds相差很小
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机械设计基础
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渐开线圆柱齿轮精度编号：12 （平行轴角变位圆柱齿轮传动）
产品型号：订 货 号：10026
零件件号：3020130202
计算人 ：计算日期：
注：“度.分秒”标注示例 — 56.0638 表示56度6分38秒；35.596 表示35度59分60秒（即36度）。
项目齿 轮 1齿 轮 2
几何参数：
齿数Z3945
法向模数m n5毫米
法向压力角αn20度
分度圆柱螺旋角βf12.5度
有效齿宽b40毫米
齿顶高系数ha*1
齿顶倒棱系数hd*0
顶隙系数c*0.25
全齿高系数x t* 2.25
标准中心距a0215.0987毫米
中心距a218毫米
中心距变动系数y t0.5665
径向变位系数x0.30.2928
法向变位系数x n0.30730.2999
分度圆直径d199.735毫米230.463毫米基圆直径 d b187.152毫米215.944毫米顶圆直径 d a212.538毫米243.193毫米根圆直径 d f190.307毫米220.962毫米齿顶高h a 6.402毫米 6.365毫米齿根高h f 4.714毫米 4.75毫米全齿高h t11.115毫米
弧齿厚S t9.19毫米9.163毫米
测量尺寸：
公法线长度W k85.159毫米85.584毫米卡跨齿数k66
W k 是否可以测量可以测量可以测量
法向弦齿厚S n7.923毫米7.899毫米法向弦齿高H n 4.96毫米 4.927毫米固定弦齿厚Sc n8.97毫米8.944毫米固定弦齿高Hc n 6.498毫米 6.448毫米圆棒（球）直径dp9毫米8.5毫米圆棒（球）跨距M215.578毫米244.608毫米测量圆直径 d M203.16毫米233毫米重合度ε总 2.091
渐开线展开长度：
起测展开长度ga A27.155毫米32.715毫米起测圆半径r 起97.436毫米112.82毫米终测展开长度ga B50.365毫米55.926毫米终测圆半径r 终106.269毫米121.596毫米起测展开角φa A16.6267度17.3606度
16.3736度.分秒17.2138度.分秒终测展开角φa B30.8381度29.6771度
30.5017度.分秒29.4038度.分秒
公差值：说明：兰色按 GB/T 10095—1988 标准，绿色按 GB/T 10095—2001 标准。
差值前面如有！表示新标准比旧标准压缩不足 30%，！！表示压缩 30% 以上。
齿厚偏差新标准无资料，仍按GB/T 10095—1988 标准。
精度等级Ⅰ:4
Ⅱ:4
Ⅲ:4
齿厚极限偏差代码上偏差F J
下偏差H M
齿厚上偏差Ess-0.022毫米-0.055毫米齿厚下偏差Esi-0.044毫米-0.11毫米齿厚公差Ts0.022毫米0.055毫米最小法向侧隙jn min0.077毫米
最大法向侧隙jn max0.154毫米
公法线平均长度上下偏差及公差：
Ews-0.025毫米-0.059毫米
Ewi-0.037毫米-0.106毫米
Ew0.012毫米0.047毫米轮齿跨距上下偏差及公差：
Ews-0.021毫米-0.052毫米
Ewi-0.041毫米-0.103毫米
Ew0.02毫米0.051毫米差值0.008毫米0.004毫米
圆棒（球）跨距上下偏差及公差：
Ems-0.06毫米-0.148毫米
Emi-0.089毫米-0.267毫米
Em0.029毫米0.119毫米轮齿跨球（圆柱）尺寸上下偏差及公差：
Ems-0.05毫米-0.13毫米
Emi-0.099毫米-0.259毫米
Em0.049毫米0.129毫米差值0.02毫米0.01毫米切向综合公差F'i0.024毫米0.031毫米
切向综合总公差F'i0.0267毫米0.0267毫米差值0.0027毫米!-0.0043毫米一齿切向综合公差f'i0.007毫米0.007毫米一齿切向综合公差f'i0.0087毫米0.0087毫米差值0.0017毫米0.0017毫米齿圈径向跳动公差F r0.0160.016
径向跳动公差F r0.014毫米0.014毫米差值!-0.002毫米!-0.002毫米齿距累积公差 F P0.018毫米0.025毫米齿距累积总公差 F p0.018毫米0.018毫米差值0毫米!-0.007毫米齿距极限偏差±f pt0.0055毫米0.0055毫米单个齿距极限偏差±f pt0.005毫米0.005毫米差值!-0.0005毫米!-0.0005毫米基节极限偏差±f pb0.005毫米0.005毫米齿形公差 f f0.006毫米0.006毫米齿廓总公差 F a0.0075毫米0.0075毫米差值0.0015毫米0.0015毫米齿廓形状公差 f fa0.006毫米0.006毫米齿廓倾斜极限偏差±f H a0.0047毫米0.0047毫米齿向公差Fβ0.0055毫米0.0055毫米螺旋线总公差Fβ0.0065毫米0.0065毫米差值0.001毫米0.001毫米螺旋线形状公差 f fβ0.0045毫米0.0045毫米螺旋线倾斜极限偏差±f Hβ0.0045毫米0.0045毫米接 触线公差 f b0.0055毫米
轴向齿距偏差±F px0.0055毫米
螺旋线波度公差F fβ0.023毫米
齿面接触斑点按高度60%
按长度90%
齿坯公差：
孔径尺寸公差IT4GB 1800—79
孔径形状公差IT4GB 1800—79
顶圆尺寸公差（用作基准）IT7GB 1800—79
（不用作基准）IT11， 但不大于0.5毫米
图样标注: 齿轮14F H GB/T 10095—1988 齿轮24J M GB/T 10095—1988。